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組合蓋帽的超聲波焊接方法

文檔序號:10523295閱讀:734來源:國知局
組合蓋帽的超聲波焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種所述組合蓋帽的超聲波焊接方法,包括步驟:調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值,調(diào)節(jié)超聲波頻率至預設(shè)頻率值,所述預設(shè)頻率值在0~50.0K赫茲范圍內(nèi),并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預設(shè)功率值;將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上;校正所述電池本體的軸向垂直度,以及將所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中;調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓;啟動超聲波焊接機,對所述組合蓋帽進行高頻振動;保持焊接時間0.1~2S后,停止焊接,進行保壓冷卻。使得焊接精度提高,同時減小了所述組合蓋帽的焊接形變,使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率,增加產(chǎn)品的良率。
【專利說明】
組合蓋帽的超聲波焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池焊接領(lǐng)域,尤其涉及一種組合蓋帽的超聲波焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展進步和新能源技術(shù)的推廣應用,人們對新型的電池提出了更高的要求,圓柱鋰電池由于能量體積比高,從而在新興的電池領(lǐng)域中占有一席之地。
[0003]目前,國內(nèi)生產(chǎn)圓柱型鋰電的廠家,在對組合蓋帽進行焊接時,多選用激光進行點焊或者超聲波焊接。
[0004]激光焊接只能焊接4-6點,當焊接點數(shù)增加時,可能導致蓋帽和極耳過熱而影響到電池性能;當焊接點數(shù)過少,又影響了導電性能,直接增加了電池內(nèi)阻。另外,傳統(tǒng)的激光焊接需要二人配合操作,操作效率低下。
[0005]而超聲波焊接,通常會由于焊接壓力過大,損壞所述組合蓋帽,尤其是針對帶熱敏電阻的組合蓋帽的焊接,由于組合蓋帽的焊接鋁片相對較薄,更是容易在焊接時導致產(chǎn)品變形,影響產(chǎn)品質(zhì)量,存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種提高焊接效率的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種組合蓋帽的超聲波焊接方法,
[0008]具體包括如下步驟:
[0009]提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽;
[0010]調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值,調(diào)節(jié)超聲波頻率至預設(shè)頻率值,所述預設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi),并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預設(shè)功率值;
[0011 ] 將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上;
[0012]校正所述電池本體的軸向垂直度,以及將所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中;
[0013]調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓;
[0014]啟動超聲波焊接機,對所述組合蓋帽進行高頻振動;
[0015]保持焊接時間0.1?2S后,停止焊接,進行保壓冷卻。
[0016]其中,所述調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值的步驟中,所述預設(shè)壓力值為
0.1?5N,所述預設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲,所述預設(shè)功率值為400?2000W。
[0017]其中,所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中,利用水平儀測量所述焊接底座是否水平。
[0018]其中,所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中,利用萬能表檢測所述電池本體的電性參數(shù)。
[0019]其中,所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中,利用直角尺測量所述電池本體的軸向垂直度。
[0020]其中,所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中,將所述電池極片卡于所述卡槽中,并壓平所述電池極片。
[0021]其中,所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中,利用焊接機的氣缸驅(qū)動所述焊接頭移動預設(shè)行程,所述預設(shè)行程為3?7mm。
[0022]其中,所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中,所述焊接頭的下行速度為20mm/S ?50mm/S。
[0023]其中,所述啟動超聲波焊接機的步驟中,調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60μπι。
[0024]其中,所述步驟保持焊接時間0.1?2S后,停止焊接的步驟中,退回所述焊接頭,冷卻I?3S后取出產(chǎn)品。
[0025]本發(fā)明的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法,通過調(diào)節(jié)所述預設(shè)頻率值在O?45Κ赫茲范圍內(nèi),并且在焊接所述組合蓋帽之前先校正所述電池本體的軸向垂直度,以及將所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高,同時調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓,減小了所述組合蓋帽的焊接形變,使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率,增加產(chǎn)品的良率。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發(fā)明提供的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖,對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0029]請參閱圖1,本發(fā)明實施方式提供的一種所述組合蓋帽的超聲波焊接方法,所述組合蓋帽的超聲波焊接方法包括如下步驟:
[0030]步驟101:提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽。
[0031]步驟102:調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值,調(diào)節(jié)超聲波頻率至預設(shè)頻率值,所述預設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi),并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預設(shè)功率值。
[0032]本實施方式中,提供一超聲波焊接機,所述超聲波焊接機包括焊接座和超聲波發(fā)生器,所述超聲波發(fā)生器可以設(shè)置焊接壓力參數(shù)、超聲波頻率參數(shù)、輸入電功率參數(shù)、焊接時間參數(shù)、下行速度參數(shù)、焊接行程參數(shù)、焊接時間參數(shù)和保壓時間參數(shù)等。在對所述超聲波焊接機接通220V電源后,在所述超聲波發(fā)生器上預先調(diào)節(jié)所述焊接壓力參數(shù)、超聲波頻率參數(shù)和輸入電功率參數(shù),即在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述預設(shè)壓力值為0.1?
0.3MPa,具體的優(yōu)選0.12MPa ;作為優(yōu)選方案,所述預設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲,具體的優(yōu)選43K赫茲;所述預設(shè)功率值為400?2000W,具體的優(yōu)選600W。當然,在其他實施方式中,所述預設(shè)壓力值還可以是0.13?0.29MPa,所述預設(shè)頻率還可以是O?41.9K赫茲或者42.0?50.0K赫茲,所述預設(shè)功率值還可以是2000?6500W。
[0033]步驟103:將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上。
[0034]本實施方式中,所述焊接座設(shè)置有所述焊接底座,所述焊接底座上用于放置所述組合蓋帽和電池本體。在焊接所述組合蓋帽和電池本體時,為了保證所述組合蓋帽和電池本體焊接精度度,需要保證所述焊接底座的放置面水平設(shè)置,以避免所述組合蓋帽和電池本體的焊接位置偏離。具體的,利用水平儀測量所述焊接底座的放置面是否水平,當水平儀顯示所述放置面不水平時,調(diào)節(jié)所述焊接底座的四個螺母,使得所述放置面水平設(shè)置。當然,在其他實施方式中,還可以將所述焊接底座放置于水平臺上。
[0035]步驟104:校正所述電池本體的軸向垂直度,以及將所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中。
[0036]本實施方式中,所述電池本體為圓柱體,在所述焊接底座上設(shè)置有圓形凹槽,將所述電池本體放置于所述凹槽內(nèi),使得所述圓形凹槽的內(nèi)壁與電池本體的外壁間隙配合。再利用直角尺測量所述電池本體的軸向垂直度。具體的,將直角尺的直角放置于電池外壁于凹槽端面的夾角處,觀察直角尺的兩直角邊于電池外壁和凹槽端面是否對齊,當兩者均對齊時,所述電池本體軸向豎直設(shè)置,從而保證了所述組合蓋帽和電池本體的焊接面水平設(shè)置,保證了焊接精度。當然,在其他實施方式中,還可以是利用激光測試儀測試所述電池本體的軸向垂直度。
[0037]由于在方放置電池本體和所述組合蓋帽時,無法保證電池本體和所述組合蓋帽的相對位置,所以在所述凹槽頂端設(shè)置所述卡槽,在放置所述組合蓋帽時,將所述組合蓋帽的電池極片放置于所述卡槽中定位,并壓平所述電池極片,使得所述組合蓋帽與所述電池本體相對固定。當然,在其他實施方式中,還可以是在所述凹槽頂端設(shè)置定位柱。
[0038]本實施方式中,為了減小不良產(chǎn)品的焊接,在對所述組合蓋帽對所述電池本體進行焊接之前,需先對所述電池本體的各項電性參數(shù)進行測試。具體的,利用萬能表檢測所述電池本體的電性參數(shù),所述電性參數(shù)包括所述電池本體的電池容量、輸出電壓、輸出電流、電池內(nèi)阻以及電感容量等。在測試完所述電池本體的各項電性參數(shù)后,對各項電性參數(shù)進行記錄,并將電性參數(shù)不滿足合格條件的電池進行報廢處理。當然,在其他實施方式中,也可以是預先對焊接電池進行批量檢測。
[0039]步驟105:調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓。
[0040]本實施方式中,所述焊接座驅(qū)動焊接頭移動的驅(qū)動方式為氣缸驅(qū)動,使得所述焊接頭的移動形成準確,移動速度準確。具體的,利用所述焊接機的氣缸驅(qū)動所述焊接頭移動預設(shè)行程,在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述移動行程參數(shù),即調(diào)節(jié)所述預設(shè)行程3?7mm,在本實施方式中,所述預設(shè)行程還可以是所述焊接頭至所述組合蓋帽的初始距離加上
0.1?0.3mm,具體為0.2mm。使得所述焊接頭在抵靠于所述組合蓋帽時,形成預壓力,充分保證所所述組合蓋帽與所述電池本體的接觸。當然,在其他實施方式中,所述預設(shè)行程還可以是所述焊接頭至所述組合蓋帽的初始距離加上0.3?0.5_。
[0041]本實施方式中,為了保證所述焊接頭在預壓所述組合蓋帽時,對所述組合蓋帽行程過大的沖撞力,需要在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述下行速度參數(shù)。具體的,調(diào)節(jié)所述焊機頭的下行速度為20mm/S?50mm/S,具體為25mm/S。當然,在其他實施方式中,所述下行速度還可以是50_?100mm/S。
[0042]步驟106:啟動超聲波焊接機,對所述組合蓋帽進行高頻振動。
[0043]本實施方式中,在完成所述焊機頭預壓所述組合蓋帽后,啟動所述超聲波焊接機的超聲波輸出,使得所述焊接頭進行高頻振動,進行使得所述組合蓋帽與所述電池本體形成高頻振動,利用高頻振動產(chǎn)生的熱能使得所述組合蓋帽和電池本體的接觸面相熔融。為了使得所述組合蓋帽和電池本體的焊接強度達到要求,需要在所述超聲波發(fā)生器上調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅參數(shù),即調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60 μ m,具體為20 μ m。當然,在其他實施方式中,所述焊接頭振幅還可以是在60?70 μ m。
[0044]步驟107:保持焊接時間0.1?2S后,進行保壓冷卻。
[0045]本實施方式中,在所述組合蓋帽和所述電池本體在進行高頻振動焊接時,為了保證所述組合蓋帽和所述電池本體的焊接充分,需要調(diào)節(jié)所述焊接時間為0.1?2S,具體為
0.3S。在所述組合蓋帽和電池本體充分焊接后,停止焊接,即停止所述焊接頭的焊接,但是并不移動所述焊接頭上行,而是需要對所述組合蓋帽和電池本體進行冷卻,避免所述組合蓋帽和電池本體的焊接分離,具體的,調(diào)節(jié)所述焊接頭退回,使得所述組合蓋帽在室內(nèi)溫度下冷卻,冷卻時間為I?3S,具體為2S。當然,在其他實施方式中,還可以是設(shè)置所述保冷卻時間為3?5S。
[0046]本發(fā)明的所述組合蓋帽的超聲波焊接方法,通過調(diào)節(jié)所述預設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi),并且在焊接所述組合蓋帽之前先校正所述電池本體的軸向垂直度,以及將所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中使得焊接精度提高,同時調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓,減小了所述組合蓋帽的焊接形變,使得所述組合蓋帽的超聲波焊接方法提高了焊接效率,增加產(chǎn)品的良率。
[0047]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,具體包括如下步驟: 提供一包括熱敏電阻的組合蓋帽; 調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值,調(diào)節(jié)超聲波頻率至預設(shè)頻率值,所述預設(shè)頻率值在O?50.0K赫茲范圍內(nèi),并且調(diào)節(jié)輸入電功率至預設(shè)功率值; 將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上; 校正所述電池本體的軸向垂直度,以及所述組合蓋帽的極片對準于于焊接底座上定位槽中; 調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽,并對所述組合蓋帽進行預壓; 啟動超聲波焊接機,對所述組合蓋帽進行高頻振動; 保持焊接時間0.1?2S后,停止焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)超聲波焊接壓力至預設(shè)壓力值的步驟中,所述預設(shè)壓力值為0.1?0.3MPa,所述預設(shè)頻率值為35?50.0K赫茲,所述預設(shè)功率值為400W?2000W。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述將組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中,利用水平儀測量所述焊接底座是否水平。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述將所述組合蓋帽和電池本體放置于焊接底座上的步驟中,利用萬能表檢測所述電池本體的電性參數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中,利用直角尺測量所述電池本體的軸向垂直度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述校正所述電池本體的軸向垂直度的步驟中,將所述電池極片卡于所述卡槽中,并壓平所述電池極片。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽的步驟中,利用焊接機的氣缸驅(qū)動所述焊接頭移動預設(shè)行程,所述預設(shè)行程為3?7mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)焊接頭靠近所述組合蓋帽帶的步驟中,所述焊接頭的下行速度為20mm/S?50mm/S。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述啟動超聲波焊接機的步驟中,調(diào)節(jié)所述焊接頭的振幅為15?60μπι。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合蓋帽的超聲波焊接方法,其特征在于,所述步驟保持焊接時間0.1?2S后,停止焊接的步驟中,退回所述焊接頭,冷卻I?3S后取出產(chǎn)品。
【文檔編號】B23K20/26GK105880825SQ201410471936
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月11日
【發(fā)明人】夏祖榮, 韓子鋒
【申請人】深圳市華普森科技有限公司
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